文档内容
第 6 讲 细胞内物质输入和输出
内容要求——明考向 近年考情——知规律
2021·湖南卷(3)、2021·广东卷(13)、2021·
(1)举例说明物质进出细胞的方式；
河北卷(4)、2021·山东卷(2)、2021·全国
(2)观察植物细胞的质壁分离和复原(活
甲卷(29)、2020·全国卷Ⅰ(4)、2020·全国
动)；(3)通过模拟实验探究膜的透性(活
卷Ⅱ(1、5)、2019·全国卷Ⅱ(3)、2019·全
动)。
国卷Ⅲ(29)
考点一 被动运输
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1.渗透作用
(1)概念：指水分子(或其他溶剂分子)通过半透膜的扩散，称为渗透作用。
(2)发生条件
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(3)现象分析
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2.植物细胞的吸水和失水(以成熟植物细胞为例)
(1)原理
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(2)现象
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3.被动运输
(1)概念：物质以扩散方式进出细胞，不需要消耗细胞内化学反应所释放的能量，这
种物质跨膜运输方式称为被动运输。
(2)类型：分为自由扩散和协助扩散两类。
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INCLUDEPICTURE "E:\\丁苗苗\\课件\\一轮\\新建文件夹\\F426BB.TIF" \*
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INCLUDEPICTURE "E:\\丁苗苗\\课件\\一轮\\新建文件夹\\易错辨析.TIF" \*
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(1)葡萄糖分子通过渗透作用进入细胞(×)
(2)植物细胞的原生质层由细胞膜和液泡膜组成(×)
(3)在渗透作用中，当半透膜两侧溶液浓度相等时，水分子不再通过半透膜(×)
(4)少数水分子借助水通道蛋白进出细胞，更多的水分子以自由扩散方式进出细胞
(×)
(5)渗透作用中膜两侧溶液的浓度指的是质量浓度(×)
(6)无机盐离子都是逆浓度梯度跨膜运输的(×)
(7)分子或离子通过通道蛋白时，需要与通道蛋白结合(×)
(8)自由扩散只能顺浓度梯度，而协助扩散既可以顺浓度梯度也可以逆浓度梯度(×)
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1.(科学思维)成熟植物细胞发生质壁分离的原因是外界溶液的浓度大于细胞液浓
度，且原生质层比细胞壁伸缩性大。
2.(健康生活)浓度低的饮料可以用来补充体内水分，浓度高的饮料不能很好地起到
补充体内水分的作用，因为过高浓度的饮料反而会导致细胞失水。
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1.半透膜和选择透过性膜的区别
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2.转运蛋白 包括载体蛋白和通道蛋白
(1)概念：镶嵌在膜上的一些特殊的蛋白质，能够协助物质顺浓度梯度跨膜运输，这
些蛋白质称为转运蛋白。
(2)通道蛋白与载体蛋白的异同
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INCLUDEPICTURE "E:\\丁苗苗\\课件\\一轮\\新建文件夹\\命题规律探究.tif" \*
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考向1 结合渗透作用的原理及应用考查科学思维
1.(2022·陕西西安月考)把体积与质量分数相同的葡萄糖溶液和蔗糖溶液用半透膜
(允许水分子和葡萄糖分子通过，不允许蔗糖分子通过)隔开(如图所示)，最终甲、
乙两侧液面的情况及浓度关系是( )
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A.甲侧低于乙侧，且乙侧溶液浓度较高
B.甲侧高于乙侧，且乙侧溶液浓度较低
C.甲侧高于乙侧，且甲、乙两侧溶液浓度相等
D.甲侧低于乙侧，且甲、乙两侧溶液浓度相等
答案 A
解析 因为葡萄糖是单糖，蔗糖是二糖，所以在体积与质量分数相同的情况下，葡
萄糖分子数目多于蔗糖分子数目，故开始时，水分子整体表现为由乙侧向甲侧流
动，导致甲侧液面升高；由于葡萄糖能通过半透膜而蔗糖不能，故一段时间后，乙
侧溶液浓度逐渐增大，最终水分子整体表现为由甲侧流向乙侧，乙侧液面高于甲
侧液面。由于有液面高度差产生的静水压存在，所以乙侧溶液浓度高于甲侧，故选A。
2.(2021·广东卷，13)保卫细胞吸水膨胀使植物气孔张开。适宜条件下，制作紫鸭跖
草叶片下表皮临时装片，观察蔗糖溶液对气孔开闭的影响，下图为操作及观察结
果示意图。下列叙述错误的是( )
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A.比较保卫细胞细胞液浓度，③处理后>①处理后
B.质壁分离现象最可能出现在滴加②后的观察视野中
C.滴加③后有较多水分子进入保卫细胞
D.推测3种蔗糖溶液浓度高低为②>①>③
答案 A
解析 蔗糖分子属于二糖，不能进入保卫细胞，在清水中，保卫细胞因渗透吸水导
致气孔开放，据题图可知，滴加蔗糖溶液①，保卫细胞气孔张开程度几乎与初始状
态一样，推测蔗糖溶液①的浓度近似等于保卫细胞细胞液浓度，滴加蔗糖溶液②，
保卫细胞气孔关闭，推测蔗糖溶液②的浓度高于保卫细胞细胞液浓度，故质壁分
离最可能出现在滴加蔗糖溶液②后观察的视野中，B正确；滴加蔗糖溶液③，保卫
细胞气孔张开比初始状态更大，推测蔗糖溶液③的浓度低于保卫细胞的细胞液浓
度，滴加蔗糖溶液③后有更多的水分子进入保卫细胞，故蔗糖溶液③处理后的保
卫细胞细胞液浓度<蔗糖溶液①处理后的保卫细胞细胞液浓度，A错误，C正确；
由以上分析可知，3种蔗糖溶液浓度高低为②>①>③，D正确。
考向2 结合被动运输，考查科学思维
3.(2021·1月八省联考河北卷，3)植物细胞膜磷脂双分子层对水有一定的通透性，
但研究发现大量的水通过细胞膜上的水通道蛋白进出细胞。下列关于水通道蛋白
与植物体内水分代谢关系的叙述，错误的是( )
A.水通道蛋白活性增强的植物叶片气孔更易开放
B.水通道蛋白活性减弱的植物细胞在高渗溶液中不发生质壁分离
C.水通道蛋白活性增强的植物在缺水条件下更易发生萎蔫
D.水通道蛋白活性减弱的植物细胞伸长生长速率降低
答案 B解析 水通道蛋白活性增强，保卫细胞更容易吸水，叶片气孔更易开放，A正确；
水通道蛋白活性减弱的植物细胞在高渗溶液中仍然可以通过水通道蛋白和自由扩
散的方式失水，所以能发生质壁分离，B错误；水通道蛋白活性增强，缺水条件下
失水更快，更易发生萎蔫，C正确；水通道蛋白活性减弱，吸水速度减慢，伸长生长
速率降低，D正确。
4.(2021·河北衡水调研)图甲、乙分别表示载体蛋白介导和通道蛋白介导的两种协
助扩散方式，其中通道蛋白介导的扩散比载体蛋白介导的快1 000倍。下列叙述正
确的是( )
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A.参与协助扩散的转运蛋白可以是载体蛋白或通道蛋白
B.协助扩散时，不消耗能量，载体蛋白不会发生构象改变
C.只有图甲所示的物质跨膜运输方式属于被动运输
D.红细胞吸收葡萄糖的方式可用图乙表示
答案 A
解析 参与协助扩散的转运蛋白可以是载体蛋白或通道蛋白，A正确；协助扩散
时，不消耗能量，载体蛋白会发生构象改变，B错误；图甲、乙所示的两种物质跨膜
运输方式都属于被动运输，C错误；红细胞吸收葡萄糖需要借助载体蛋白，应用图
甲表示，D错误。
考点二 实验：探究植物细胞的吸水和失水
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1.实验原理
INCLUDEPICTURE "E:\\丁苗苗\\课件\\一轮\\新建文件夹\\F431.tif" \*MERGEFORMATINET
2.实验步骤
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INCLUDEPICTURE "E:\\丁苗苗\\课件\\一轮\\新建文件夹\\重点疑难突破.tif" \*
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1.本实验存在的两组对照实验
本实验存在的两组实验均为自身对照，自身对照指对照组和实验组在同一研究对
象上进行，是实验前后之间的对照。
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2.质壁分离及复原实验分析(1)从细胞角度分析
①死细胞、动物细胞及未成熟的植物细胞(如根尖分生区细胞)不发生质壁分离及
复原现象。
②细菌细胞也能发生质壁分离，但现象不明显。
(2)从溶液角度分析
①在一定浓度(溶质不能透过半透膜)的溶液中只会发生质壁分离现象，不能发生
自动复原现象(只有用清水或低渗溶液处理，方可复原)。
②在一定浓度(溶质可透过半透膜)的溶液(如KNO 、甘油、尿素、乙二醇等)中可发
3
生质壁分离，并能自动复原，因为K＋、NO、尿素、乙二醇等可转运到细胞内，使细
胞液浓度升高，细胞渗透吸水而发生自动复原。
③本实验选用0.3 g/mL的蔗糖溶液。若质量浓度过高，质壁分离速度虽快，但会使
细胞在短时间内因失水过多而死亡，质壁分离后不能复原；若质量浓度过低则不
能引起质壁分离或质壁分离速度太慢。
3.实验拓展应用
(1)判断成熟植物细胞的死活
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(2)测定细胞液浓度范围
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(3)鉴别不同种类的溶液(如KNO 溶液和蔗糖溶液)
3
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MERGEFORMATINETINCLUDEPICTURE "E:\\丁苗苗\\课件\\一轮\\新建文件夹\\命题规律探究.tif" \*
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考向 结合细胞的吸水和失水，考查生命观念
1.(2021·湖南卷，3)质壁分离和质壁分离复原是某些生物细胞响应外界水分变化而
发生的渗透调节过程。下列叙述错误的是( )
A.施肥过多引起的“烧苗”现象与质壁分离有关
B.质壁分离过程中，细胞膜可局部或全部脱离细胞壁
C.质壁分离复原过程中，细胞的吸水能力逐渐降低
D.1 mol/L NaCl溶液和1 mol/L蔗糖溶液的渗透压大小相等
答案 D
解析 对农作物施肥过多，根细胞外土壤溶液浓度过高，会导致质壁分离，引起
“烧苗”，A正确；质壁分离过程中，原生质层(由细胞膜、液泡膜以及两层膜之间
的细胞质构成)与细胞壁分离，细胞膜可局部或全部脱离细胞壁，B正确；质壁分离
复原过程中，细胞液浓度逐渐降低，吸水能力逐渐降低，C正确；1 mol/L NaCl溶液
中，含1 mol/L的Na＋和1 mol/L的Cl－，即溶质微粒浓度为2 mol/L，而1 mol/L蔗
糖溶液中，溶质为蔗糖分子，不可再拆分，故1 mol/L NaCl溶液的渗透压大于1
mol/L蔗糖溶液的渗透压，D错误。
2.(2022·厦门外国语学校检测)将胡萝卜块茎切成4根粗细相同、长度均为5 cm的
条，再将这4根胡萝卜条分别放在不同浓度的KNO 溶液中，于30 min和4 h后分
3
别测量胡萝卜条的长度，结果如图所示。下列相关叙述错误的是( )
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A.胡萝卜细胞从溶液中吸收水与K＋的方式不同
B.KNO 溶液的浓度是该实验的自变量
3
C.能观察到细胞的质壁分离与复原过程的是a组和d组
D.4 h后，d组胡萝卜的细胞可能不能主动吸收K＋
答案 C
解析 胡萝卜吸水为被动运输，吸收K＋属于主动运输，A正确；自变量是KNO 溶
3液的浓度和时间，因变量是30 min和4 h后胡萝卜的长度，B正确；a中胡萝卜30
min和4 h后的长度均大于原长，可知其在KNO 溶液中通过渗透作用吸水膨胀；
3
b、c中胡萝卜在30 min后长度小于原长，可知细胞液浓度低于KNO 溶液浓度，细
3
胞失水发生质壁分离，4 h后b组长度等于原长，c组有所恢复，说明发生了质壁分
离的复原，能观察到细胞的质壁分离与复原过程的是b组和c组，C错误；4 h后，d
组胡萝卜的长度不变，说明外界浓度太高了，细胞失水过多而死亡，故细胞可能不
能主动吸收K＋，D正确。
考点三 主动运输与胞吞、胞吐
INCLUDEPICTURE "E:\\丁苗苗\\课件\\一轮\\新建文件夹\\考点自主梳理.tif" \*
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1.主动运输
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2.胞吞和胞吐
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INCLUDEPICTURE "E:\\丁苗苗\\课件\\一轮\\新建文件夹\\F436.TIF" \*
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提醒 ①小分子物质的运输方式不一定都是被动运输或主动运输，如神经递质的
释放方式是胞吐。
②生物大分子不一定都是以胞吞、胞吐方式运输的，如RNA和蛋白质可通过核孔
出入细胞核。
③无机盐离子的运输方式不一定是主动运输，如兴奋产生过程中的K＋外流和
Na＋内流的方式均为协助扩散。
INCLUDEPICTURE "E:\\丁苗苗\\课件\\一轮\\新建文件夹\\易错辨析.TIF" \*
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(1)日常生活中，手上涂抹的护肤甘油进入皮肤细胞的过程属于自由扩散(√)
(2)消化酶需要细胞膜上相应的载体协助，才能被分泌到细胞外(×)
(3)人体不同细胞吸收葡萄糖的方式都是协助扩散(×)
(4)物质通过通道蛋白的运输速率与细胞的能量供应有关(×)
(5)主动运输使膜内外物质浓度趋于一致，维持了细胞的正常代谢(×)
(6)人红细胞吸收胆固醇与吸收葡萄糖的相同点是均需要载体蛋白的协助(×)
(7)同种物质进出同一细胞的方式一定相同(×)
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淡水中生活的原生动物，如草履虫，能通过伸缩泡排出细胞内过多的水，以防止细
胞涨破。如果将草履虫放入蒸馏水或海水中，推测其伸缩泡的伸缩情况，分别会发生什么变化？
提示 放入蒸馏水中的草履虫，其伸缩泡的伸缩频率加快，放入海水中的则伸缩
频率减慢。
INCLUDEPICTURE "E:\\丁苗苗\\课件\\一轮\\新建文件夹\\长句应答.TIF" \*
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1.(高考真题)主动运输的意义：主动选择吸收所需要的营养物质，排出代谢废物和
对细胞有害的物质。
2.(高考真题)免疫细胞行使免疫功能时，会涉及胞吞和胞吐这两种物质跨膜运输方
式，这两种方式的共同点有哪些？
提示 能运输生物大分子等；运输过程中形成囊泡；需要消耗能量。
INCLUDEPICTURE "E:\\丁苗苗\\课件\\一轮\\新建文件夹\\重点疑难突破.tif" \*
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1.三看法快速判断物质出入细胞的方式
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2.探究物质跨膜运输的实验设计
(1)探究是主动运输还是被动运输
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(2)探究是自由扩散还是协助扩散INCLUDEPICTURE "E:\\丁苗苗\\课件\\一轮\\新建文件夹\\l115+.TIF" \*
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INCLUDEPICTURE "E:\\丁苗苗\\课件\\一轮\\新建文件夹\\命题规律探究.tif" \*
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考向1 结合物质出入细胞方式的判断，考查科学思维能力
1.(2021·1月八省联考广东卷，8)如图所示，质子泵跨膜运输
H＋的过程。质子泵抑制剂可与胃壁细胞膜上的质子泵共价
结合，使其不可逆地失活，从而抑制胃酸的分泌。下列叙述
错误的是( )
A.质子泵以主动运输的方式将H＋运出细胞
B.质子泵参与细胞及其微环境的pH调控
C.质子泵本质上是一种生物膜上的载体蛋白
D.呼吸抑制剂使质子泵失活而抑制胃酸分泌
答案 D
解析 由题图可知，H＋从膜内逆浓度运输到膜外，需要质子泵的协助，并消耗
ATP，其运输方式为主动运输，A正确；质子泵通过跨膜运输H＋，而改变了细胞内
外的H＋浓度，参与细胞及其微环境pH的调控，B正确；由题图可知，质子泵是细
胞膜上的载体蛋白，C正确；呼吸抑制剂通过抑制ATP的生成而抑制胃酸分泌，并
不能使质子泵失活，D错误。
2.(2021·河北卷，4)人体成熟红细胞能够运输O 和CO ，其部分结构和功能如图，
2 2
①～⑤表示相关过程。下列叙述错误的是( )
INCLUDEPICTURE "E:\\丁苗苗\\课件\\一轮\\新建文件夹\\21S27.tif" \*
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A.血液流经肌肉组织时，气体A和B分别是CO 和O
2 2
B.①和②是自由扩散，④和⑤是协助扩散
C.成熟红细胞通过无氧呼吸分解葡萄糖产生ATP，为③提供能量D.成熟红细胞表面的糖蛋白处于不断流动和更新中
答案 D
解析 血液流经肌肉组织时，进入红细胞的是CO ，运出红细胞的是O ，A正确；
2 2
题图中①②是气体的运输过程，运输方式为自由扩散，④和⑤过程均是顺浓度梯
度运输且需要转运蛋白的协助，运输方式为协助扩散，B正确；成熟的红细胞中没
有线粒体，只能进行无氧呼吸，产生的ATP可为③主动运输提供能量，C正确；成
熟的红细胞内没有细胞核和核糖体等细胞器，不能合成蛋白质，因此成熟红细胞
表面的糖蛋白不能更新，D错误。
考向2 根据物质运输在生产生活实际中的应用，考查社会责任
3.(2022·南京调研)沙拐枣耐盐碱，可用来保持水土、防风固沙、改良生态。研究发
现，沙拐枣细胞的液泡膜上的载体蛋白可将细胞质基质中的Na＋逆浓度积累于液
泡中，从而减轻Na＋对细胞质基质中多种酶(化学本质为蛋白质)的损伤。下列叙述
错误的是( )
A.液泡中积累Na＋能增强沙拐枣细胞的吸水能力
B.该载体蛋白特异性识别Na＋主要取决于组成其氨基酸的特异性
C.液泡大量吸收Na＋的过程属于主动运输，需要线粒体供能
D.细胞质基质中的Na＋可能破坏酶的空间结构而干扰细胞代谢
答案 B
解析 该载体蛋白特异性识别Na＋是由于该载体蛋白具有特异性，氨基酸无特异
性，B错误。
4.(2021·1月八省联考江苏卷，19改编)Ca2＋参与神经冲动的传递、肌肉细胞的收缩
等多种生理过程，血液中Ca2＋浓度稳态的维持具有重要意义。下图为维生素D促
进血液中Ca2＋浓度升高的示意图，TRPV5、TRPV6为Ca2＋通道转运蛋白，PMCA
为Ca2＋载体转运蛋白。下列相关叙述正确的是( )
INCLUDEPICTURE "E:\\丁苗苗\\课件\\一轮\\新建文件夹\\JS-7.TIF" \*
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A.细胞膜上TRPV6和TRPV5的增加分别可以促进Ca2＋的吸收和重吸收B.血液中Ca2＋浓度的升高，可以促进Ca2＋的吸收和重吸收
C.维生素D在小肠和肾小管上皮细胞中调控的基因不同，但不一定都促进血液中
Ca2＋浓度升高
D.TRPV6和PMCA分布在细胞的腔面膜和底面膜，是因为小肠上皮细胞膜没有
流动性
答案 A
解析 由图知TRPV6分布于小肠上皮细胞膜表面，TRPV5分布于肾小管上皮细
胞膜表面，所以其增加分别可以促进Ca2＋的吸收与重吸收，A正确；据题意可知，
维生素D促进血液中Ca2＋浓度的升高，而血液中Ca2＋浓度的升高会抑制Ca2＋吸
收与重吸收，B错误；由图可知， 维生素D对于两种细胞调控的基因不同，发挥作
用方式不同，影响的转运蛋白不同，但是都能促进Ca2＋的吸收与重吸收而使血液
中Ca2＋的浓度升高，C错误；小肠上皮细胞膜具有流动性，D错误。
重温真题 经典再现
1.经典重组 判断正误
(1)观察植物细胞吸水和失水时，可用蔗糖溶液处理紫色洋葱鳞片叶外表皮(2021·
全国乙卷，2D)( )
(2)可以用大蒜根尖分生区细胞作实验材料来观察细胞的质壁分离与复原(2020·全
国卷Ⅰ，4A)( )
(3)新冠病毒进入宿主细胞的跨膜运输方式属于被动运输(2020·全国卷Ⅱ，1A)(
)
(4)需要高倍显微镜下才能观察到洋葱鳞片叶外表皮细胞的质壁分离(2019·海南卷，
7C)( )
(5)α淀粉酶从糊粉层细胞排到细胞外的方式是逆浓度梯度经协助扩散排出(2018·
海南卷，7B)( )
(6)用黑藻叶片进行质壁分离实验时，叶绿体的存在会干扰实验现象的观察(2014·
全国卷Ⅰ，4B)( )
提示 (1)√ (2)× (3)× (4)×
(5)× α淀粉酶的化学本质是蛋白质，从糊粉层细胞排到细胞外的方式是胞吐。
(6)×
2.(2020·海南卷，18)ABC转运蛋白是一类跨膜转运蛋白，参与细胞吸收多种营养
物质，每一种ABC转运蛋白对物质运输具有特异性。ABC转运蛋白的结构及转运过程如图所示，下列有关叙述正确的是( )
INCLUDEPICTURE "E:\\丁苗苗\\课件\\一轮\\新建文件夹\\H1.tif" \*
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A.ABC转运蛋白可提高O 的跨膜运输速率
2
B.ABC转运蛋白可协助葡萄糖顺浓度梯度进入细胞
C.Cl－和氨基酸依赖同一种ABC转运蛋白跨膜运输
D.若ATP水解受阻，ABC转运蛋白不能完成转运过程
答案 D
解析 O 的跨膜运输方式为自由扩散，不需要转运蛋白协助，A错误；据图可知，
2
ABC转运蛋白发挥作用过程需要消耗能量，葡萄糖顺浓度梯度进入细胞不需要耗
能，也就不需要ABC转运蛋白的协助，B错误；据题干信息可知“每一种ABC转
运蛋白对物质运输具有特异性”，故Cl－和氨基酸跨膜运输依赖的转运蛋白不同，
C错误；据图可知，ABC转运蛋白的功能发挥伴随ATP水解的过程，故若ATP水
解受阻，ABC转运蛋白不能完成转运过程，D正确。
3.(2020·全国卷Ⅱ，5)取某植物的成熟叶片，用打孔器获取叶圆片，等分成两份，分
别放入浓度(单位为g/mL)相同的甲糖溶液和乙糖溶液中，得到甲、乙两个实验组
(甲糖的相对分子质量约为乙糖的2倍)。水分交换达到平衡时，检测甲、乙两组的
溶液浓度，发现甲组中甲糖溶液浓度升高。在此期间叶细胞和溶液之间没有溶质
交换。据此判断下列说法错误的是( )
A.甲组叶细胞吸收了甲糖溶液中的水使甲糖溶液浓度升高
B.若测得乙糖溶液浓度不变，则乙组叶细胞的净吸水量为零
C.若测得乙糖溶液浓度降低，则乙组叶肉细胞可能发生了质壁分离
D.若测得乙糖溶液浓度升高，则叶细胞的净吸水量乙组大于甲组
答案 D
解析 甲、乙两组糖溶液的质量浓度(单位为g/mL)相同，但甲糖的相对分子质量
大于乙糖，所以甲、乙两组糖溶液的物质的量浓度不同(甲<乙)，将相同的叶细胞浸
入两种不同物质的量浓度的溶液中，在吸水和失水的表现上可能不同。据题意可
推测，甲糖溶液浓度低于叶细胞的细胞液浓度，叶细胞吸水导致甲糖溶液浓度升
高，A正确；若测得乙糖溶液浓度不变，则乙糖溶液浓度等于叶细胞的细胞液浓度，水分子进出乙组叶细胞的量相等，净吸水量为零，B正确；若测得乙糖溶液浓度降
低，则乙糖溶液浓度高于叶细胞的细胞液浓度，乙组叶肉细胞可能会发生渗透失
水而表现为质壁分离，C正确；若测得乙糖溶液浓度升高，则甲、乙浓度均小于叶
细胞的细胞液浓度，两组细胞均吸水，但由于甲糖溶液的物质的量浓度小于乙糖
溶液，所以乙组叶细胞的净吸水量小于甲组叶细胞，D错误。
4.(2020·江苏卷，5)如图①～⑤表示物质进、出小肠上皮细胞的几种方式，下列叙述
正确的是( )
INCLUDEPICTURE "E:\\丁苗苗\\课件\\一轮\\新建文件夹\\20KT41.TIF" \*
MERGEFORMATINET
A.葡萄糖进、出小肠上皮细胞方式不同
B.Na＋主要以方式③运出小肠上皮细胞
C.多肽以方式⑤进入细胞，以方式②离开细胞
D.口服维生素D通过方式⑤被吸收
答案 A
解析 由图示可知，葡萄糖进入小肠上皮细胞时逆浓度梯度运输，该运输方式属
于主动运输，葡萄糖运出小肠上皮细胞时顺浓度梯度运输且需要载体，该运输方
式为协助扩散，A正确；据图可知，Na＋主要以方式②(主动运输)运出小肠上皮细
胞，B错误；多肽以方式⑤胞吞进入细胞，以胞吐方式离开细胞，C错误；维生素D
为固醇类物质，口服维生素D通过方式④(自由扩散)被吸收，D错误。
5.(2021·全国甲卷，29)植物的根细胞可以通过不同方式吸收外界溶液中的K＋。回
答下列问题：
(1)细胞外的K＋可以跨膜进入植物的根细胞。细胞膜和核膜等共同构成了细胞的
生物膜系统，生物膜的结构特点是_____________________。
(2)细胞外的 K＋能够通过离子通道进入植物的根细胞。离子通道是由
______________复合物构成的，其运输的特点是__________________________(答
出1点即可)。
(3)细胞外的K＋可以通过载体蛋白逆浓度梯度进入植物的根细胞。在有呼吸抑制
剂 的 条 件 下 ， 根 细 胞 对 K ＋ 的 吸 收 速 率 降 低 ， 原 因 是__________________________________________。
答案 (1)具有一定的流动性 (2)蛋白质 从高浓度流向低浓度(具有特异性或不
消耗能量等) (3)K＋逆浓度梯度进入细胞，为主动运输，需消耗能量，呼吸受到抑
制时提供的能量减少，故根细胞吸收K＋的速率降低
解析 (1)生物膜的结构特点是具有一定的流动性。(2)细胞外的K＋能够通过离子
通道进入植物的根细胞，这种运输方式是协助扩散，离子通道是由蛋白质复合物
构成的。协助扩散的特点包括：从高浓度向低浓度运输，不消耗能量、转运蛋白具
有特异性等。(3)由题干可知，细胞外K＋可以通过载体蛋白逆浓度梯度进入植物的
根细胞，故K＋的吸收是主动运输，需要消耗能量，呼吸抑制剂会抑制根细胞的细
胞呼吸，使其产生的能量减少，从而使根细胞对K＋的吸收速率降低。
课后·分层训练
(时间：35分钟)
INCLUDEPICTURE "E:\\丁苗苗\\课件\\一轮\\新建文件夹\\基础练.tif" \*
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考点一 被动运输
1.(2022·安徽合肥调研)下列有关物质进出细胞的叙述，正确的是( )
A.对细胞有害的物质都不能进入细胞
B.乙醇进出细胞需要消耗能量
C.离子的跨膜运输需要转运蛋白
D.蛋白质等大分子物质不能进出细胞
答案 C
解析 某些对细胞有害的物质如乙醇，可以通过自由扩散的方式进入细胞，A错
误；乙醇进出细胞的方式是自由扩散，不需要转运蛋白也不需要消耗能量，B错误
离子的跨膜运输有两种方式：协助扩散、主动运输，这两种方式都需要转运蛋白的
参与，C正确；蛋白质等大分子物质可以通过胞吞或胞吐的方式进出细胞，D错误。
2.(2022·安徽皖江名校联考)将来自同一紫色洋葱的鳞片叶外表皮且生理状态相同
的细胞分别放置在甲、乙溶液中，对细胞失水量进行测量，所得结果如图所示。下
列相关叙述正确的是( )
INCLUDEPICTURE "E:\\丁苗苗\\课件\\一轮\\新建文件夹\\F439.TIF" \*
MERGEFORMATINETA.甲溶液的起始渗透压比乙溶液的起始渗透压高
B.A点，洋葱细胞开始从乙溶液中吸收溶质分子
C.8 min时，乙溶液中的细胞有活性，甲溶液中细胞无活性
D.乙溶液内洋葱细胞的细胞液颜色在B点时最深
答案 A
解析 由图可知，开始阶段，甲溶液中洋葱细胞的失水速率比乙溶液中洋葱细胞
的失水速率快，而初始时洋葱细胞的生理状态是相同的，因此甲溶液的起始渗透
压比乙溶液的起始渗透压高，A正确；A点后洋葱细胞失水减少，10 min后的失水
量为负值，说明在乙溶液中洋葱细胞发生了质壁分离及质壁分离后的复原，说明
洋葱细胞能吸收乙溶液中的溶质分子，并且从刚开始就能吸收，B错误；8 min后，
甲溶液中的洋葱细胞还能失水，说明8 min时细胞仍具有活性，C错误；乙溶液中
的洋葱细胞在A点时，失水量最大，液泡中色素浓度最高，颜色最深，D错误。
3.(2022·广东广州阶段训练)在水和离子的跨膜运输中，通道蛋白发挥着重要的作
用，借助通道蛋白进行的物质运输属于协助扩散。下列叙述正确的是 ( )
A.不同细胞的细胞膜上各种离子通道蛋白的种类和数量均一样
B.肾小管通过水通道蛋白进行水的重吸收时需要消耗ATP
C.水通道蛋白和离子通道蛋白的基本组成单位都是核糖核苷酸
D.神经元上的Na＋通道的开启可引起细胞膜电位的变化
答案 D
解析 不同细胞的细胞膜功能的复杂程度有所不同，不同细胞的细胞膜上各种离
子通道蛋白的种类和数量也会有所不同，A错误；借助通道蛋白进行的物质运输
属于协助扩散，因此，肾小管通过水通道蛋白进行水的重吸收的方式为协助扩散，
该过程不需要消耗ATP，B错误；水通道蛋白和离子通道蛋白的化学本质都是蛋
白质，其基本组成单位是氨基酸，C错误；神经元上的Na＋通道的开启，会引起Na
＋内流，从而引起细胞膜电位发生变化，D正确。
4.(2022·河南平顶山实验高中月考改编)如图为一个渗透装置，
假设只有水分子能通过半透膜，实验开始时，液面a和b平齐。
下列判断错误的是( )
A.如果甲、乙都是蔗糖溶液，甲的浓度低于乙，则液面a会下
降，液面b会上升
B.如果甲、乙分别是葡萄糖溶液和蔗糖溶液，两者的质量分数相同，则液面a会上
升，液面b会下降
C.当半透膜两侧的渗透作用达到平衡时，半透膜两侧溶液中水分子相互扩散的速度相等
D.当半透膜两侧的渗透作用达到平衡时，甲、乙溶液的渗透压一定相等
答案 D
解析 如果甲、乙都是蔗糖溶液，且甲的浓度低于乙，则水主要向乙一侧扩散，导
致液面a下降，液面b上升，A正确；如果甲、乙分别是葡萄糖溶液和蔗糖溶液，两
者的质量分数相同，由于蔗糖是二糖，葡萄糖是单糖，甲的物质的量浓度大于乙的，
液面a会上升，液面b会下降，B正确；当半透膜两侧的渗透作用达到平衡时，半透
膜两侧溶液中水分子相互扩散的速度相等，C正确；当半透膜两边的渗透作用达
到平衡时，由于液面高度可能不同，则甲、乙溶液的渗透压不一定相等，D错误。
考点二 探究植物细胞的吸水和失水
5.(2022·华师一附中调研)以紫色洋葱鳞片叶外表皮为材料观察植物细胞的质壁分
离与复原现象，下列叙述错误的是( )
A.在发生质壁分离的细胞中能观察到紫色的中央液泡逐渐缩小，该过程中细胞的
吸水能力逐渐增强
B.滴加质量浓度为 0.3 g/mL的蔗糖溶液比滴加质量浓度为 0.2 g/mL的蔗糖溶液
引起细胞质壁分离所需的时间短
C.将发生质壁分离的细胞放入清水中细胞复原，说明细胞保持活性
D.用高浓度的NaCl溶液代替蔗糖溶液，细胞不能发生质壁分离
答案 D
解析 植物细胞的原生质层相当于一层半透膜，当外界溶液的浓度大于细胞液的
浓度时，细胞失水，发生质壁分离，在发生质壁分离的紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞
中能观察到紫色的中央液泡逐渐缩小，该过程中细胞液的浓度逐渐增大，细胞的
吸水能力逐渐增强，A正确；与滴加质量浓度为0.2 g/mL的蔗糖溶液相比，滴加质
量浓度为0.3 g/mL的蔗糖溶液时，外界溶液与细胞液之间浓度差更大，单位时间
内细胞失水更多，引起细胞质壁分离所需的时间更短，B正确；细胞发生质壁分离
和复原的前提是细胞保持活性，所以将发生质壁分离的细胞放入清水中细胞复原，
说明细胞保持活性，C正确；若用高浓度的NaCl溶液代替蔗糖溶液，植物细胞短
时间内大量失水，细胞可发生质壁分离，但若所用NaCl溶液浓度过高，细胞会因
失水过多而死亡，无法观察到质壁分离复原现象，D错误。
6.(2022·湘豫名校联考)下列有关紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞吸水和失水的叙述，
不正确的是( )
A.植物细胞的原生质层相当于渗透装置的半透膜
B.植物细胞通过渗透作用吸水或失水时，水分子都是双向运输的C.随着质壁分离过程的发生，植物细胞的吸水能力逐渐增强
D.若实验时发现细胞质壁分离后无法复原，则可能因为所用蔗糖溶液浓度过低导
致细胞死亡
答案 D
解析 因植物细胞的细胞膜和液泡膜具有选择透过性，故成熟的植物细胞的原生
质层相当于渗透装置的半透膜，A正确；发生渗透作用时，水分子双向通过半透膜，
若水分子双向通过半透膜的速率不同，则细胞表现为吸水或失水，B正确；随质壁
分离过程的发生，植物细胞液浓度越来越大，其吸水能力越来越强，C正确；若实
验时发现细胞质壁分离后无法复原，则可能因为蔗糖溶液浓度过高导致细胞失水
过多而死亡，D错误。
7.(2021·1 月八省联考重庆卷，20)某兴趣小组用相同生理状态的洋葱表皮进行
“植物细胞的吸水和失水”实验，记录如下表：
分组 ① ② ③ ④ ⑤
从盖玻片一侧滴入蔗糖溶液，另一侧用吸水纸吸引，浸润的蔗糖溶
液浓度如下
步骤1
0.1 g/mL 0.2 g/mL 0.3 g/mL 0.4 g/mL 0.5 g/mL
质壁分 ＋＋
－ ＋＋ ＋＋＋ ＋＋＋＋
离现象 ＋＋
步骤2 从盖玻片一侧滴入清水，另一侧用吸水纸吸引，充分清洗3次
质壁分
－ － ＋ ＋＋ ＋＋＋＋
离现象
注：“－”表示没有质壁分离；“＋”表示质壁分离的程度。
下列叙述正确的是( )
A.①中，蔗糖浓度＞细胞液浓度
B.据表推测细胞液浓度范围在0.2～0.3 g/mL之间
C.步骤2－⑤中，质壁分离可以复原
D.步骤2－③的吸水速度＞步骤2－②的吸水速度
答案 D
解析 ①组细胞未发生质壁分离，所以外界蔗糖溶液浓度不大于细胞液浓度，A
错误；①组未发生质壁分离，②组刚发生，所以细胞液浓度应为0.1～0.2 g/mL，B
错误；步骤2－⑤质壁分离状态未发生变化，说明细胞已经失水过多死亡了，无法
复原，C错误；根据细胞质壁分离的程度看，③组细胞的细胞液浓度大于②组，所
以2－③吸水速度大于2－②组，D正确。考点三 主动运输与胞吞胞吐
8.(2021·1月八省联考湖南卷，2)细胞通过跨膜运输与外界进行物质交换。下列叙
述正确的是( )
A.依赖转运蛋白的跨膜转运是物质进出细胞的主要方式
B.需要消耗能量和逆浓度梯度运输是主动运输的特点
C.自由扩散可以通过消耗能量加快物质进出细胞的速度
D.葡萄糖分子既能通过自由扩散也能借助载体蛋白进出细胞
答案 B
解析 自由扩散和胞吞胞吐，不依赖转运蛋白，A错误；需要消耗能量和逆浓度梯
度运输是主动运输的特点，B正确；自由扩散不需要消耗能量，膜两侧的浓度差决
定物质进出细胞的速度，C错误；葡萄糖分子既能通过主动运输也能通过协助扩
散进出细胞，但不能通过自由扩散进出细胞，D错误。
9.(2021·1月八省联考湖北卷，3)拟南芥液泡膜上存在Na＋/H＋反向转运载体蛋白，
它可利用液泡内外H＋的电化学梯度(电位和浓度差)将H＋转出液泡，同时将Na＋
由细胞质基质转入液泡。部分物质跨液泡膜转运过程如下图所示，据图判断，下列
叙述错误的是( )
INCLUDEPICTURE "E:\\丁苗苗\\课件\\一轮\\新建文件夹\\21S7+.TIF" \*
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A.Na＋在液泡中的积累有利于提高拟南芥的耐盐能力
B.Na＋以主动运输的方式由细胞质基质进入液泡
C.Cl－以协助扩散的方式由细胞质基质进入液泡
D.H O以自由扩散的方式进出液泡
2
答案 D
解析 由题图可知，Na＋借助H＋的电化学梯度由细胞质基质逆浓度进入液泡，从
而提升液泡的渗透压进而提高拟南芥的耐盐能力，A正确；Na＋由细胞质基质逆浓
度进入液泡的运输方式为主动运输，B正确；由图可知，Cl－通过通道蛋白由细胞
质基质进入液泡的方式为协助扩散，C正确；由图可知，H O进出液泡是通过液泡
2
膜上的水通道蛋白，其运输方式为协助扩散，D错误。10.(2022·江西临川一中联考)如图为动物细胞的细胞膜转运部分物质的示意图，下
列分析错误的是( )
INCLUDEPICTURE "E:\\丁苗苗\\课件\\一轮\\新建文件夹\\F441.TIF" \*
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A.根据乙侧耗能的情况可知，甲侧为细胞外侧，乙侧为细胞内侧
B.图示中葡萄糖的跨膜运输方式与细胞吸收水的方式相同
C.图中a和b不是静止的，其运动的特性有利于物质的跨膜运输
D.用蛋白酶处理细胞膜，会影响葡萄糖、Na＋等物质的运输
答案 B
解析 根据图示中耗能情况可知，甲侧为细胞外侧，乙侧为细胞内侧，A正确；由
图示可知，葡萄糖进入细胞需要载体蛋白协助，而水分子进入细胞的方式为自由
扩散，不需要载体蛋白协助，B错误；a代表磷脂分子，b代表蛋白质，磷脂分子和
大多数蛋白质分子都是可以运动的，导致细胞膜具有一定的流动性，有利于物质
的跨膜运输，C正确；葡萄糖、Na＋等物质的运输均需载体蛋白的协助，因此用蛋白
酶处理细胞膜，会影响葡萄糖、Na＋等物质的运输，D正确。
11.(2021·河南名校联盟联考)胃内的酸性环境是通过H＋－K＋泵维持的。人进食后
胃壁细胞质中含有H＋－K＋泵的囊泡会转移到细胞膜上。胃壁细胞通过 H＋－K＋
泵催化ATP水解释放能量，向胃液中分泌H＋同时吸收K＋。细胞内K＋又可经通道
蛋白顺浓度进入胃腔。下列分析不正确的是( )
A.H＋－K＋泵同时具有酶和载体蛋白的功能，其形成与内质网、高尔基体密切相关
B.H＋－K＋泵专一性转运两种离子与其结构的特异性有关
C.H＋和K＋在胃壁细胞中的跨膜运输方式均需消耗能量
D.抑制H＋－K＋泵功能的药物可用来有效地减少胃酸的分泌
答案 C
解析 H＋－K＋泵催化ATP水解并向胃液中分泌H＋、吸收K＋，说明其同时具有
酶和载体蛋白的功能，由于胃壁细胞质中含有H＋－K＋泵的囊泡会转移到细胞膜
上，因此其形成与内质网、高尔基体密切相关，A正确；H＋－K＋泵专一性转运
H＋、K＋两种离子与其结构的特异性有关，B正确；向胃液中分泌H＋、吸收K＋均需消耗能量，但细胞内K＋经通道蛋白顺浓度进入胃腔，不需消耗能量，其方式是协
助扩散，C错误；H＋－K＋泵可驱动H＋从胃壁细胞进入胃腔，当药物干扰H＋－K＋
泵的功能时，可有效降低H＋进入胃腔，有效减少胃酸的分泌，D正确。
INCLUDEPICTURE "E:\\丁苗苗\\课件\\一轮\\新建文件夹\\提升练.TIF" \*
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12.(2022·河北石家庄调研)蛙的卵母细胞在清水中不易涨破，而哺乳动物红细胞在
清水中却容易涨破。请回答下列问题：
(1)水分子直接穿过膜磷脂双分子层进入细胞的运输方式是________，这种运输方
式的特点是________(答出两点即可)。
(2)红细胞快速吸水与细胞膜上的水通道蛋白CHIP28有关，为了验证这一结论，
科研人员将水通道蛋白CHIP28插入不含有水通道蛋白的蛙的卵母细胞的细胞膜
上，再将该卵母细胞放入清水中。预期实验结果是________________________
_________________。
(3)为了进一步研究水通道蛋白 CHIP28的功能，科研人员将水通道蛋白CHIP28
插入人工制作的脂质体并置于某一溶液中，记录脂质体涨破的时间。对照组则需
要制作________________________。脂质体内外溶液渗透压大小应符合
________(填“等渗”“外低内高”或“外高内低”)。该实验还可以证明水通道
蛋白CHIP28运输水分子具有________________________的特点。
答案 (1)自由扩散 不消耗细胞化学反应产生的能量、不需要转运蛋白的协助
(2)蛙的卵母细胞迅速吸水膨胀后涨破 (3)不含CHIP28的等体积脂质体 外低内
高 不消耗细胞化学反应产生的能量
解析 (1)水分子不借助转运蛋白，直接穿过磷脂双分子层进入细胞的运输方式是
自由扩散；自由扩散的特点是顺浓度梯度运输、不消耗细胞化学反应产生的能量、
不借助转运蛋白。(2)若水通道蛋白CHIP28与细胞快速吸水有关，则将该水通道
蛋白插入不含有水通道蛋白的蛙的卵母细胞的细胞膜上，再将该卵母细胞放入清
水中，推测该细胞会迅速吸水涨破。(3)对照组应为不含CHIP28的等体积脂质体；
脂质体内外溶液渗透压大小应符合外低内高；该实验中，脂质体无法提供能量，故
还可以证明水通道蛋白CHIP28运输水分子具有不消耗细胞化学反应产生的能量
的特点。
13.(2021·北京通州区模拟改编)我国有近一亿公顷的盐碱地，大部分植物无法在此
生存，而耐盐植物藜麦却能生长。通过研究藜麦叶片结构后发现，其表皮有许多盐
泡细胞，该细胞体积是普通表皮细胞的1 000倍左右，里面没有叶绿体，Na＋和Cl－
在盐泡细胞的转运如图所示。请回答问题。INCLUDEPICTURE "E:\\丁苗苗\\课件\\一轮\\新建文件夹\\F442.TIF" \*
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(1)据图推测，藜麦的耐盐作用机制是通过________的方式，将Na＋和Cl－运送到表
皮盐泡细胞的________(细胞器)中储存起来，从而避免高盐对其他细胞的影响。
(2)如表为藜麦表皮盐泡细胞和其他几种普通植物的叶肉细胞膜上部分蛋白的相
对表达量。其中________(填下列选项字母)更可能是藜麦表皮盐泡细胞，理由是
________________________________________。
A B C D
Na＋载体蛋白 8 12 5 11
Cl－载体蛋白 2 6 4 6
葡萄糖转运蛋
38 28 66 68
白
(3)藜麦根系从土壤中吸收盐分的方式是主动运输还是被动运输？有同学设计实
验进行了探究。
①实验步骤：
a.取甲、乙两组生长发育基本相同的藜麦幼苗植株，同时放入适宜浓度的含有
Na＋、Cl－的溶液中。
b.甲组给予正常的细胞呼吸条件，乙组加入________。
c.一段时间后测定两组植株根系对Na＋、Cl－的吸收速率。
②预测实验结果及结论：若乙组________，说明藜麦根系从土壤中吸收盐分的方
式是主动运输。
答案 (1)主动运输 液泡 (2)D 三种载体蛋白的相对表达量均相对较高。盐泡
细胞从表皮细胞通过主动运输吸收大量Na＋、Cl－，需要较多这两种离子的载体蛋
白；盐泡细胞中没有叶绿体，不能产生有机物来供能，细胞所需能量可通过转运其
他细胞产生的葡萄糖来提供，因此葡萄糖转运蛋白相对表达量也较高(合理即可)
(3)细胞呼吸抑制剂 植株根系对Na＋、Cl－的吸收速率明显小于甲组的吸收速率
或基本不吸收Na＋、Cl－
解析 (1)由图中信息可知，Na＋和Cl－的运输需要借助载体蛋白，且均为逆浓度梯度的运输，故这两种离子的运输方式为主动运输。Na＋和Cl－进入表皮盐泡细胞后
储存在液泡中，从而避免高盐对其他细胞的影响。(2)由题干信息可知，表皮盐泡细
胞吸收Na＋和Cl－，同时细胞内无叶绿体，则其细胞膜表面Na＋和Cl－的载体蛋白
相对表达量应较多，由于盐泡细胞不能产生有机物来供能，细胞所需能量可通过
转运其他细胞产生的葡萄糖来提供，故葡萄糖转运蛋白相对表达量也应较多，所
以D更可能是藜麦表皮盐泡细胞。(3)主动运输和被动运输的区别主要在于是否需
要细胞代谢供能。自变量为细胞呼吸条件，因变量为两组植株根系对Na＋和
Cl－的吸收速率，对照处理：甲组应给予正常的细胞呼吸条件，乙组应完全抑制其
细胞呼吸。若乙组植株根系对Na＋、Cl－的吸收速率明显小于甲组吸收速率或基本
不吸收Na＋、Cl－，则说明其吸收盐分的方式为主动运输；若乙组植株根系对
Na＋、Cl－的吸收速率基本等于甲组的吸收速率，则说明其吸收盐分的方式为被动
运输。
